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什么让蚂蚁社会复杂化
发布时间:2026-03-21
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      在生殖分工形成之后,蚂蚁的生殖方式也在演化中进一步多样化,社会组织形式变得复杂。比如,一些蚂蚁物种通过体型分化来进行分工;一些则通过多蚁后共存的方式来增加群体的繁殖力,扩大群体规模;部分物种的蚁后不再经过有翅阶段,改变了交配模式,甚至一些物种的蚁后成了“拟工蚁”;更有甚者,少数物种完全抛弃蚁后,直接由工蚁不经交配就产卵……
      那么,能不能通过在基因组上对上述不同生殖方式的蚂蚁物种进行比较,寻找共性,反过来找到是哪些关键基因或者调控通路在起作用,从而塑造了蚂蚁的生殖分工?团队研究发现,保幼激素的合成途径和丝裂原活化蛋白激酶信号通路,协同调控个体品级分化,决定了发育进程,塑造了蚂蚁多样的生殖分工。
      另外,劳力品级也出现了多型分化的演变,一些物种中出现了大大小小的工蚁亚品级,甚至一些物种中连兵蚁都有大小分化,这进一步提高了蚂蚁社会组织的复杂度。
科学家通过对不同工蚁多型物种各亚品级基因表达的比较,发现和工蚁多型相关的基因通常富集在保幼激素以及与脑发育相关的功能上。如与脑发育有关的gcm基因,在多个物种的大工蚁和小工蚁之间的表达情况就存在明显差异。
    另外,巢穴规模的扩大与品级的进一步分化密切相关,同样对蚂蚁社会的复杂化发挥着关键的作用。
在蚂蚁中,蚁巢规模差异跨越了6个数量级。如较原始的南方恐猛蚁,它们的最小巢穴里只有3只工蚁,社会结构简单,工蚁甚至可以通过争斗转变成繁殖个体;而行军蚁巢穴中包含上百万乃至上千万的个体,工蚁更是有多个亚品级。这种极端分化的现象展示了不同物种独特的生存策略。团队研究发现,随着蚁巢规模的扩大,工蚁会倾向于分化出更多的亚品级,产生更精细的劳动分工。

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